高三化学总复习第三讲物质的量人教版知识精讲.doc

高三化学总复习高三化学总复习 第三讲第三讲 物质的量物质的量人教版人教版 【同步教育信息同步教育信息】 一. 本周教学内容： 高三总复习 第三讲 物质的量 二. 重点、难点： 本章的主要内容是物质的量，以及摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加 德罗定律、质量分数、溶解度等一系列概念和一系列有关的计算。 三. 具体内容： （一）知识网络 （二）基本概念 物质的量及其单位摩尔 阿伏加德罗常数 摩尔质量 气体摩尔体积 物质的量的浓度 1. 物质的量 （1）概念：表示物质所含微粒数目多少的物理量 （2）符号：n （3）单位：mol，每 1mol 物质含有阿伏加德罗常数个结构微粒。 当描述物质的物质的量（使用 mol）时，必须指明物质微粒的名称，不能是宏观物 质名称。 常见的微观粒子有：分子、原子、离子、电子、质子、中子或它们特定的组合。 mol 只是物质的量的单位，没有摩尔数这一概念。 每 mol 物质含有阿伏加德罗常数个微粒。 2. 阿伏加德罗常数 （1）含义：实验测定 12g12C 中碳原子的个数 （2）符号：NA （3）单位：mol1 （4）说明： NA的基准是 12g 碳-12 中的原子个数 12C 不仅是摩尔的基准对象，而且还是相对原子质量的基准 NA是一个实验值，现阶段常取 6.021023作计算 要注意 NA与 6.021023的区别 3. 摩尔质量 （1）概念：单位物质的量的物质的质量 （2）符号：M （3）单位：gmol1 （4）说明： 使用范围： A. 任何一种微观粒子 B. 无论是否纯净 C. 无论物质的状态 与式量的比较： 与 1mol 物质的质量的比较： 4. 气体摩尔体积 （1）概念：单位物质的量的气体的体积 （2）符号： m V （3）单位：Lmol1 （4）标准状况下的气体摩尔体积 标准状况：0、1atm 即 1.01105Pa 理想气体： A. 不计大小但计质量。 B. 不计分子间的相互作用。 标准状况下的气体摩尔体积：约 22.4Lmol1 （5）影响物质体积大小的因素： 构成物质的微粒的大小（物质的本性） 结构微粒之间距离的大小（温度与压强来共同决定） 结构微粒的多少（物质的量的大小） 5. 物质的量浓度 （1）概念：用单位体积的溶液中溶解溶质的物质的量的多少来表示溶液的浓度 （2）符号： c （3）单位：molL1 （4）说明： 物质的量浓度是溶液的体积浓度 溶液中的溶质既可以为纯净物又可以为混合物，还可以是指某种离子或分子。 （四）阿伏加德罗定律及其推论 （1）标准状况下的气体摩尔体积 标准状况是指：0和 1.01105Pa 标准状况下 1mol 任何气体的体积都约为 22.4L （2）气体摩尔体积 温度和压强一定时，1mol 任何气体的体积都约为一个定值 说明了温度和压强以及气体的物质的量共同决定了气体的体积，而气体分子本身的 大小对气体体积的影响很小 气体摩尔体积比标准状况下气体摩尔体积的范围广 （三）阿伏加德罗定律 1. 内容：同温同压下相同体积的任何气体都具有相同的分子数 说明： （1）阿伏加德罗定律依然是忽略了气体分子本身的大小 （2）阿伏加德罗定律比气体摩尔体积的应用更为广泛： 主要是应用于不同气体之间的比较，也可以同一种气体的比较 被比较的气体既可以是纯净气体又可以是混合气体 2. 阿伏加德罗定律的重要的四个推论 （1）同温同体积时，任何气体的压强之比都等于其物质的量之比，也等于其分子数之 比 2 1 2 1 2 1 N N n n P P （2）同温同压时，任何气体的体积之比都等于其物质的量之比，也等于其分子数之比 2 1 2 1 2 1 N N n n V V （3）同温同压同体积时，任何气体的质量之比都等于其摩尔质量之比，也就是其式量 之比 2 1 2 1 M M m m （4）同温同压同体积时，任何气体的密度之比都等于其摩尔质量之比，也就是其式量 之比 2 1 2 1 2 1 M M m m （四）有关计算关系 1. m、n、N之间的计算关系 （1）计算关系：= M m n A N N （2）使用范围：只要物质的组成不变，无论是何状态都可以使用 2. V、n、N之间的计算关系 （1）计算关系：= m V V n A N N 4 . 22 V （2）使用范围： 适用于所有的气体，无论是纯净气体还是混合气体 当气体摩尔体积用 22.4Lmol1时，必须是标准状况 3. c、m、V、N之间的计算关系 （1）计算关系： VN N MV m V n c A （2）使用范围： 以上计算关系必须是在溶液中使用 微粒数目是指某种溶质 若溶液是由气体溶解于水形成的，要特别注意以下几点： A. 必须根据定义表达式进行计算 B. 氨水中的溶质主要是 NH3H2O，但要以 NH3为准计算 C. 溶液的体积不能直接用气体的体积或水的体积或气体与水的体积之和，而必须是通 过计算得到 m V 4. c、%、之间的计算关系 （1）计算关系： M c %1000 （2）使用范围：同一种溶液的质量分数与物质的量浓度之间的换算 （3）推断方法： 根据物质的量浓度的定义表达式 溶质的物质的量用计算 M V M m n 注意溶液体积的单位 5. 分子量的有关计算 （1）标准状况下 mgA 气体的体积为 V 升，求 A 的相对分子质量 M= 4 . 22 V m （2）标准状况下 A 气体的密度为g/L，求 A 的相对分子质量 4 . 22M 使用说明： 适用于所有的物质，不受物质状态的限制，也适用于所有的混合物 所有物质：，标准状况下气体 m VM 4 . 22M 某有机物气体在同温同压下对氢气的相对密度为 2.69，求该气体的式量。 2 1 2 1 M M D 使用说明： A. 相对密度是在同温同压下两种气体的密度之比 B. 既可以用于纯净气体之间的计算，也可以用于混合气体之间 （3）平均相对分子质量 有 a mol A 气体，与 b mol B 气体混合，则混合气体的平均式量为 Error!Error! = 总 总 n m ii Mn % ii MV % （4）阿伏加德罗推论 同温同压同体积时，任何气体的密度之比都等于其摩尔质量之比，也就是其式量之比 2 1 2 1 2 1 M M m m （五）溶解度 1. 知识网络 2. 基本概念： （1）饱和溶液： 一定温度下，在一定量的溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液叫做这种溶质的饱和溶液。 （2）溶解度（S）： 一定温度下，某固态物质在 100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质 在这种溶剂里的溶解度。 3. 影响溶解度的因素 （1）溶质的本身性质：相似相溶 （2）温度 固体或液体溶质： 随温度的升高，溶解度增大（多数） 随温度的升高，溶解度减小（极少数） 气体溶质： 随温度的升高，溶解度减小 随压强的升高，溶解度增大 4. 计算 在一定温度下某物质的饱和溶液里存在着下述正比例关系： 【典型例题典型例题】 例 1 用 NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述中正确的是（ ） A. 0.1molL1稀硫酸 100mL 中含有硫酸根个数为 0.1NA B. 1molCH3+（碳正离子）中含有电子数为 10NA C. 2.4g 金属镁与足量的盐酸反应，转移电子数为 2NA D. 12.4g 白磷中含有磷原子数为 0.4NA 答案：答案：D 解析：解析：考查的知识点为“物质的量及物质的量浓度、粒子数目、氧化还原反应中得失 电子数目”。 A：H2SO42H+SO42c（SO42）=0.1mol/L，V=0.1L。 n（SO42）=0.1mol/L0.1L=0.01mol0.01NA（A 错） B：CH3+1mol 中含 8mol 电子，电子数应为 8NA，（B 错） C：Mg+2H+Mg2+H2转移电子 24g 2NA 2.4g 0.2NA（C 错） D：考查白磷的化学式 P4，1mol P4中有 4NA磷原子。12.4g 相当于 0.1mol P4 有 0.4 NA磷原子（正确）。 例 2 阿伏加德罗常数约为 6.021023mol1。下列叙述中正确的是（ ） A. 标准状况下，2.24L 苯中约含有 3.612x1023个碳原子 B. 常温常压下，氧气和臭氧的混合物 16g 中约含有 6.021023个氧原子 C. 25时，1 L pH=13 的氢氧化钠溶液中约含有 6.02l023个氢氧根离子 D. 0.5mol CH4中约含有 3.011024个电子 答案：答案：BD 解析：解析：标况下苯不是气体，2.24L 苯不是 0.1mo1，故 A 项不正确；25时，1L pH=13 的 NaOH 溶液含 OH- 0.1mo1，约含有 6.021022个 OH-离子，故 C 项不正确；所以选 B、D。 例 3 依照阿伏加德罗定律，下列叙述中正确的是（ ） A. 同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比 B. 同温同压下两种气体的物质的量之比等于密度之比 C. 同温同压下两种气体的摩尔质量之比等于密度之比 D. 同温同体积下两种气体的物质的量之比等于压强之比 解析：解析：气体的摩尔质量与其温度、压强及体积均无关，因而选项 A 被否定；根据阿伏 加德罗定律，在同温同压下，两种气体的物质的量与它们的体积成正比，但由于体积与密 度并不成正比，因此选项 B 不对；关于选项 C，d1/d2=（M1/V1）/（M2/V2） ，在同温同压 下有 V1=V2，即得摩尔质量之比等于密度之比；依据阿伏加德罗定律可直接判断选项 D 是正 确的。 答案：答案：C、D。 例 4 同温同压下两个容积相等的贮气瓶，一个装有 C2H4，另一个装有 C2H2和 C2H6的混合 气体，两瓶内的气体一定具有相同的（ ） A. 质量 B. 原子总数 C. 碳原子数 D. 密度 解析：解析：相同条件下，气体体积相同，则物质的量相同，其中混合气体的平均分子组成 中碳原子数为 2，平均氢原子数在 2 和 6 之间，即混合气中 C2H2和 C2H6的相对量是变化的， 不能确定，因此其质量、原子总数、密度也不能确定。 答案：答案：C 变式 1：两个体积相同的容器，一个盛有 NO，另一个盛有 N2和 O2，在同温同压下两容 器内的气体一定具有相同的（A、C） A. 原子总数 B. 质子总数 C. 分子总数 D. 质量 变式 2：将“变式 1”中的 NO 改为 NO2以后，答案是什么呢？（答案为 C） 点评：点评：这是历年高考中考得最多的一类问题，主要是以阿伏加德罗定律为依据，比较 或推断不同气体体积、质量、密度、微粒数等。 例 5 1mol X 气体和 a mol Y 气体在体积可变的密闭容器中发生反应： X（g）+ aY（g）= bZ（g） 反应达到平衡后，测得 X 的转化率为 50%，而且，在同温同压下还测得反应前混合气 的密度是反应后混合气体密度的 3/4，则 a 和 b 的数值可能是（ ） A. a=1，b=1 B. a=2，b=3 C. a=2，b=2 D. a=3，b=2 解析：解析：在同温同压下，气体的密度之比与体积成反比，体积之比又等于物质的量之比， 按平衡计算的一般模式来处理。 X（g）+ aY（g）=bZ（g） 起始量（mol） 1 mol a mol 0 转化量（mol） 0.5 mol 0.5a mol 0.5b mol 平衡量（mol） 0.5 mol 0.5a mol 0.5b mol 所以 2b=1+a，故答案为 A、D。 点评：点评：平衡反应前后，气体体积的变化一般会导致压强或密度等的变化，将此问题与 阿伏加德罗定律自然渗透，就构成了学科内较好的综合题。 例 6 下列关于固体溶解度的说法中正确的是（ ） A. 在一定温度下，某固态物质在 100g 溶剂里溶解的质量 B. 在一定温度下，某固态物质的 100g 饱和溶液里所溶解该物质的质量 C. 某物质在 100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量 D. 在一定温度下，某固态物质在 100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量 解析：解析：掌握固体溶解度的概念，必须抓住以下四点： 在一定温度下； 在 100g 的 溶剂里； 溶液达到饱和状态； 所被溶解的溶质质量（以克为单位）。不难看出，固 体的溶解度实质是在一定温度下，在 100g 溶剂里，该物质所能溶解的最大量（超过这个质 量的溶质就不能再继续溶解了）。因此溶液必须达到饱和状态，既然是饱和溶液，就必须 指明一定的温度和一定量的溶剂（人为规定为 100g 溶剂）。因此，固体溶解度的概念中， 四个要素缺一不可，由此可以判断本题的四个选项中，只有选项（D）的说法正确。（A） 说法中没有指明溶液是否达到饱和状态。（B）说法中的 100g 不是溶剂的质量而是饱和溶 液的质量，因此错误。（C）说法中没有指明温度，而物质的溶解度是受温度影响的。 答案：答案：（D） 例 7下列说法中，正确的是（ ） A. 任何一种固体物质在水中的溶解度都是一定的，只有一个值 B. 固体溶质的溶解度随温度的升高而增大，气体溶质的溶解度随温度升高而减小 C. 固体物质的溶解度就是该物质在 100g 溶剂中所溶解的克数 D. 在一定温度下，溶质 A 的溶解度为 SAg，溶质 B 的溶解度为 SBg。已知 SASB，相 同质量的 A 和 B 的饱和溶液，A 溶液的溶剂量小于 B 溶液里的溶剂量 解析：解析：这道选择题的四个选项的内容各不相同，没有统一标准采取排除法解答，必须 逐一分析。 对于选项 A：物质在水中的溶解度随温度的变化而变化，同一固体物质在不同温度下 的溶解度不同，只有在一定温度下，任何固体物质的溶解度是一个定值，即一个值。选项 A 没有固定的温度，因而是错的。 对于选项 B：固体物质的溶解度随温度的变化而变化，但不一定是随温度的升高而增 大，如熟石灰的溶解度随温度的升高而降低。气体的溶解度在压强不变的情况下随温度升 高而降低，选项 B 中没有指出“在相同压强下”这一条件，因而这句话也不对，所以选项 B 是不对的。 对于选项 C：该选项中的“某物质”没有指明是固体，还是气体。如果“某物质”是 气体，这句话彻底是错的；如果“某物质”是固体，但没有指出“在一定温度下”这一条 件也是错的，所以该选项是不能选的。 对于选项 D：因为相同质量的饱和溶液中，溶解度大的溶液中溶质量大，溶剂量相应 就小，溶解度小的溶液中溶质量小，溶剂量相应就大。因而选 D 的说法是对的。 答案：答案：D。 例 8下图是 A、B、C 三种物质的溶解度曲线。据图回答下列问题 （1）30时，A 物质的溶解度为_g。 （2）10时，三种物质的溶解度从大到小的顺序是_。 （3）_时，AB 两种物质的溶解度相同。 （4）当温度变化时，溶解度变化最明显的是_物质，溶解度变化不大的是_ 物质。 解析：解析：溶解度曲线是以实验数据为依据，用纵坐标表示溶解度，横坐标表示温度，绘 出的物质的溶解度随温度变化的曲线。利用溶解度曲线，可以查出某物质在不同温度下的 溶解度；也可以查出同一温度下不同物质的溶解度；还可以比较不同的物质在同一温度下 溶解度的大小；若两条曲线相交，其交点表示在该温度下这两种物质的溶解度大小相等。 当然，溶解度曲线还能表示出物质的溶解度受温度变化影响的大小。因此，了解溶解度曲 线的意义，学会溶解度曲线的应用，是很重要的。应当明确的一点是，我们通常所说的溶 解度是指物质在水里的溶解度（只要不指明溶剂），中学阶段学习的都是物质在水里的溶 解度。 答案：答案：（1）A 物质的溶解度曲线上与横坐标 30相对应的纵坐标为 40g。即 A 物质在 30时的溶解度为 40g。 （2）A、B、C 三种物质的溶解度曲线上与横坐标 10相对应的纵坐标的数值，B 的最 大，C 次之，A 的最小，所以 10时，A、B、C 三种物质的溶解度从大到小的顺序是 BCA。 （3）50时，A 与 B 两种物质的溶解度曲线相交于 M 点，说明 A、B 两种物质在 50 时溶解度相等，均为 60g。 （4）A 物质的溶解度曲线向上倾斜度最大，说明 A 的溶解度受温度变化影响显著，B 次之，而 C 的溶解度曲线较平直，故说明受温度影响不大。 例 9 把 55g50的硼酸饱和溶液蒸干，得到 5g 硼酸固体。求硼酸在 50时的溶解度。 解析：解析：先求水的质量，再根据溶解度概念求硼酸的溶解度。 M（溶液）m（溶质）=m（溶剂） m（H2O）=555=50（g） 答案：答案：50时硼酸的溶解度为 10g。 例 10 某温度下，在 100g 水中加入 mgCuSO4或加入 ngCuSO45H2O，均可使溶液恰好达到 饱和，则 m 与 n 的关系符合（ ） A. m=n B. m= 160 250 1600 25009 n n C. m= D. m= 1600 250016 n n 1600 250025 n n 解析：解析：根据同一温度下同一物质饱和溶液中溶质、溶剂、溶液的质量对应成比例。 答案：答案：B 例 11 t时在一烧杯中盛有一定量 KCl 溶液，若向该溶液中加 x g KCl 晶体，充分搅拌 后仍有 y g 晶体末溶：若将原溶液加热蒸发掉 zg 水，再冷却到 t,溶液恰好达到饱和.则 t时 KCl 的溶解度为（ ） A. B. g z x100 g z zyx C. D. g z yx)(100 g z yx 解析：解析：根据分析，（xy） g KCl 晶体溶于 z g 水恰好形成饱和溶液。 答案：答案：C 【模拟试题模拟试题】（答题时间：45 分钟） 1. X 元素原子的质量数为 m，核内中子数为 n，则 Wg X2+ 离子含有的电子的物质的量约 为（ ） A.（m+n+2）w/m mol B.（mn+2）w/m mol C.（m+n2）w/m mol D.（mn2）w/m mol 2. 主族元素 X、Y，已知 X 的原子序数为 a，X2+比 Y2核外少 8 个电子，若 Y 原子的质量 数为 b，则 Y 原子核内中子数为（ ） A. ba10 B. ba8 C. b+a+8 D. ba4 3. 有 aXn和 bYm+两种简单离子(X、Y 为短周期元素)，且 Xn比 Ym+多一个电子层，则下 列关系式正确的是（ ） A. abmn=10 B. an=bm C. abmn=8 D. an=bm 4. 硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知 25.0mL0.100mol/LNa2S2O3溶液恰好把 224mL（标准 状况下）Cl2完全转化为 Cl离子，则 S2O32将转化成（ ） A. S2 B. S C. SO32 D. SO42 5. 设 NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（ ） A. 由 2H 和18O 所组成的水 11g，其中所含的中子数为 NA B. 3 NA个 NO2分子跟水分子充分作用，转移（偏移）的电子数为 2 NA C. 在石英晶体中，NA个硅原子与 2 NA个氧原子形成共价键 D. 在标准状况下，11.2L 氖气含有 NA个氖原子 6. NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ） A. 53gNa2CO3固体含有的 CO32-离子数为 0.5 NA B. 0.5mol 氖气含有的原子数为 NA C. 常温常压下，11.2L 氧气含有的分子数为 0.5 NA D. 1molNa2O2与水充分反应后转移的电子数为 3NA 7. 设阿伏加德罗常数的符号为 NA，标准状况下某种 O2和 N2的混合气体 m 克含有 b 个分 子，则 n 克该混合气体在相同状况下所占的体积（单位 L）应是（ ） A. 22.4nb/NA m B. 22.4mb/bNA C. 22.4nNA/mb D. nbNA/22.4m 8. 若某钠原子的质量是 ag，12C 原子质量是 bg，用 NA表示阿伏加德罗常数，下列说法 中正确的是（ ） A. 钠元素的原子量一定是 b a12 B. mg 该钠原子的物质的量一定是mol aN m A C. 该钠原子 mg 中所含的质子数是 a m11 D. 该钠原子的摩尔质量是 aNAg 9. 在标准状况下，a L HCl 气体溶于 1000g 水中，得到盐酸的密度为 b g/cm-3,则该盐 酸的物质的量浓度为（ ） A. a/22.4mol/L B. ab/22400mol/L C. ab/（22400+36.5a）mol/L D. 1000ab/（22400+36.5a）mol/L 10. 现有质量分数为 m%的 KOH 溶液，加热使其蒸发掉 n g 水后，体积浓缩到 VmL，质量 分数变为 2m%，则加热后浓溶液的物质的量浓度为（ ） A. 5mn/14L mol/L B. 10mn/14 mol/L C. 56mn/V mol/L D. mn/56V mol/L 11. toC 时，在 VL 密度为 dg/cm3的 FeCl3（式量为 M）饱和溶液中，加入足量铁粉，充 分搅拌后，测得溶液中有 2molFeCl2，则 toC 时 FeCl3的溶解度为（ ） A. 200M/（3Vd2M）g B. 400M/（3000Vd4M）g C. 100M/（1000VdM）g D. M/15Vd g 12. 室温下，1 体积气态烃和一定量的氧气混合并充分燃烧后, 再冷却至室温，气体体 积比反应前缩小了 3 体积，则气态烃是（ ） A. 丙烷B. 丙烯 C. 丁烷 D. 甲烷 13. 含有 C、H、O 三元素的有机物完全燃烧时生成的 CO2与消耗的 O2的物质的量之比为 4/5，并已知分子中氧原子与氢原子的物质的量之比小于 1/2，则该有机物可能是（ ） A. CH2=CH2 B. CH3CH2OH C. HOCH2CH2OHD. HCHO 14. 据报道，1995 年化学家合成了一种分子式为 C200H200的含有多个碳碳叁键的链状烃， 其分子含有碳碳叁键最多有可以是（ ） A. 49 个 B. 50 个 C. 51 个 D. 100 个 15. 准确称取 6g 铝土矿样品（含 Al2O3、Fe2O3、SiO2）加入 100mL 硫酸溶液，充分反应 后向滤液中加入 10mol/L 的 NaOH 溶液，产生沉淀的质量与加入 NaOH 溶液的体积关系如图 所示，则所用硫酸溶液的物质的量浓度为（ ） A. 3.50mol/L B. 1.75mol/L C. 0.85mol/L D. 无法计算 16. 分别取等质量 80的甲、乙两种化合物的饱和溶液，降温至 20后，所析出的甲的 质量比乙的大（甲和乙均无结晶水）。下列关于甲、乙的溶解度的叙述中肯定正确的是（ ） A. 20时,乙的溶解度比甲的大 B. 80时,甲的溶解度比乙的大 C. 温度对乙的溶解度影响较大 D. 温度对甲的溶解度影响较大 17. 密度为 0.91 克/厘米 3的氨水，质量百分比浓度为 25%（即质量分数为 0.25），该 氨水用等体积的水稀释后，所得溶液的质量百分比浓度为（ ） A. 等于 12.5% B. 大于 12.5% C. 小于 12.5%D. 无法确定 18. 300 毫升某浓度的 NaOH 溶液中含有 60 克溶质。现欲配制 1 摩/升 NaOH 溶液，应取 原溶液与蒸馏水的体积比约为（ ） A. 1:4 B. 1:5 C. 2:1